Криохирургические инструменты и аппараты – это устройства, которые позволяют локально охлаждать ткани до очень низких температур (обычно от −40 до −196 °C) для их разрушения (криодеструкция) или для кратковременной фиксации/адгезии (криофиксация, криоэкстракция). В основе большинства систем лежит использование жидкого азота, закиси азота, хладагента в замкнутом контуре или эффекта Джоуля–Томсона в тонких капиллярах.

Идея лечения холодом уходит в XIX век, но именно как хирургическая технология криодеструкция оформляется в первой половине XX века. В 1940–1950‑е годы появляются первые криоинструменты для поверхностного воздействия на кожу и слизистые с использованием твёрдой углекислоты, хлорэтиловой анестезии и примитивных металлических аппликаторов.

Эти конструкции трудно назвать «аппаратом» в современном смысле, но именно они составили основу практической криотерапии до появления замкнутых криозондов с жидким азотом и N₂O.

Ирвинг С. Купер, американский нейрохирург из Нью‑Йорка, в 1961 году вместе с инженером Арнольдом Ли разработал первый закрытый криохирургический аппарат с жидким азотом, который стал прототипом всех последующих LN₂‑зондов.

• Источник холода: жидкий азот из прессованного резервуара.
• Рабочий орган: тонкий металлический зонд («канюля»), термоизолированный по всей длине и открытый только на дистальном (рабочем) конце.
• Цель: создание строго локализованной зоны заморозки в глубине тканей (в первую очередь — в структурах головного мозга).

Температуры, достигаемые на кончике зонда, доходили до −190…−196 °C, что обеспечивало формирование чётко ограниченной зоны некроза без кровотечения.

Советские инженеры и клиницисты шли почти синхронно, а в ряде ниш (в частности, в массовой серийной медтехнике и адаптации к широкому госпитальному использованию) даже обгоняли зарубежные образцы.

К концу 1960‑х в СССР начинают оформляться инженерные коллективы, ориентированные на криоинструменты для глаз, ЛОР‑органов, дерматологии и онкологии.

Один из ярких и наглядных примеров раннего криохирургического инструмента – советский офтальмологический поршневой криоаппликатор 1971 года (авторское свидетельство SU365144A1), созданный во ВНИИИМТ.

По сути, инженеры и врачи ВНИИХАиИ (ныне ВНИИИМТ) предложили компактный, но технологически сложный инструмент: через тонкий канал к миниатюрному наконечнику подводился хладагент, формируя строго ограниченную «ледяную площадку» на кончике криозонда. Такая конструкция позволяла хирургу надёжно фиксировать структуры глаза, удалять катаракту методом криоэкстракции, работать с новообразованиями и рубцами, минимизируя травму окружающих тканей.

Решение оказалось инженерно изящным: к базовой схеме был добавлен дополнительный теплообменник, включённый в прямой поток между блоком вытеснителя и остальной криосистемой через выпускной клапан. Такой «второй этаж» теплообмена позволял эффективнее использовать холодоноситель, глубже и равномернее охлаждать рабочие криозонды и снизить нагрузку на основное холодильное звено. Для хирурга это означало более широкую и устойчивую зону замораживания, а для эксплуатации — больший срок службы установки при меньшем риске отказов.

В 1975 году инженеры и конструкторы Института И. А. Белова, Г. П. Малышев и Т. П. Птуха создают криохирургический инструмент нового типа, в котором именно зона рабочей части получила качественно иное охлаждение. Конструкция была задумана так, чтобы холод подводился не «как придётся», а через продуманную систему каналов и теплообмена, обеспечивая максимально равномерное и глубокое промораживание небольшого участка ткани.
За счёт улучшенного охлаждения рабочей части криозонд быстрее выходил на заданную температуру, дольше её удерживал и формировал более стабильную зону замораживания. Для хирурга это означало более надёжную адгезию при криофиксации и криоэкстракции, предсказуемую глубину криодеструкции и меньшее число повторных аппликаций на одном и том же месте. Для пациента — более щадящую, но при этом эффективную операцию, с меньшей травмой окружающих тканей.

Во ВНИИИМТ (уже в постсоветский период, но корнями уходя в советский ВНИИХАиИ) отдельным направлением стала криогенная медицинская техника, хорошо известная по серии «КРИО»

 Вклад Института в криохирургию и криогенную технику можно суммировать в нескольких блоках:

• организация работ: в структуре Института создаются специализированные лаборатории криогенной медтехники и экспериментальные базы для испытаний холодовых систем.
• инженерные решения: разработка конструкции криоаппаратов (серия «КРИО») с замкнутым циклом хладагента, системой контроля температур и набором сменных зондов для различных клинических задач.
• методическое сопровождение: подготовка методических указаний и стандартов по испытаниям и эксплуатации криохирургических установок, участие в разработке ГОСТов.
• внедрение и тиражирование: организация серийного производства через НПО «Экран» и другие предприятия, контроль качества и долговременный мониторинг безопасности использования криосистем.